Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

В АЦП со смешанным пространственно-временным способом формирования разрядов возможно одновременное использование различных кодов. Так, в интегрирующих цифровых вольтметрах типа НР-3460 А и TR6567[37] отрабатывается код двумя группами разрядов с помощью единичного кодирования, а связь между группами выполняется с десятичным масштабированием. Существуют и другие комбинации кодов в сочетании с временным и пространственным способами разделения разрядов.

Третий классификационный признак связан с функцией входного преобразователя аналоговых величин (ПР1); преобразуемая величина представляется в следующие узлы АЦП своим мгновенным или интегральным значением.

Определение мгновенного значения сигнала связано с некоторым искажением результата измерения вследствие ограниченности быстродействия
АЦП и крутых перепадов уровня сигнала. Для уменьшения искажения используют стробирующее устройство - фиксатор, служащий для запоминания мгновенного значения сигнала и привязки его к определенному моменту. Однако и в этом случае невозможно избавится полностью от некоторого паразитного усреднения и погрешности измерения, определяемой недостаточно совершенным и быстродействующим фиксатором а также характером сигнала.

В преобразователях интегральных значений на входной узел прибора ПР1 возлагают функции усреднения (выделения постоянной составляющей сигнала или подавления помехи переменного тока), определения среднего, среднего квадратического или амплитудного значения тока или напряжения, преобразование активного или реактивного сопротивления в напряжение постоянного тока и т.п.

Наконец, в зависимости от способа организации процесса преобразования, который реализуется в УУ, различают АЦП циклического и следящего действия
(четвертый классификационный признак ).

В приборах циклического действия отдельные этапы преобразования выполняются по жесткой программе, например: сброс предыдущего показания, включение входного сигнала или выборка его текущего значения, собственно измерение или заполнение счетного узла, установка показаний в индикаторном устройстве и выдача сигналов на регистратор ил ЭВМ. Частота повторений циклов преобразования (частота дискретизаций) задается специальным синхронизатором, имеющимся в приборе, или синхронизирующими сигналами, поступающими извне. Снятие показания в приборах циклического действия допускается лишь во время определенного такта, так называемого времени индикации. В приборах, имеющих специальные регистры памяти в отсчетном устройстве, показания можно снимать в любое время.

АЦП следящего действия переход к следующему преобразованию осуществляется под воздействием сигналов, вырабатываемых при изменении параметров исследуемого сигнала: уровня сигнала на величину, превышающую порог чувствительности прибора; длительности периода на величину больше единицы квантования и др. Показания прибора все время готовы к снятию и передаче в другие устройства канала. Подобным свойством обладает также АЦП с пространственным разделением разрядов, являющиеся модификацией следящих приборов. Здесь сложение идет за всем уровнем сигнала; отдельный узел управления АЦП при этом на требуется.

Приборы следящего действия можно отнести к устройствам адаптивной дискретизации, поскольку частота преобразований или частота корректирования кода подстраивается по характеру сигнала. Принципиально адаптивную дискретизацию можно реализовать и в приборах циклического действия. При этом например, частота повторения циклов устанавливается автоматически по данным соседних измерений.

Общие сведения цифровых микросхемах.

Схемотехническая реализация всего многообразия цифровых ИС осуществляется на основе логических элементов (Л.Э.), которые представляют собой логические электронные схемы, выполняющие элементарные логические функции ( конъюнкцию, дизъюнкцию, инверсию, запоминание и др.)

При проектировании ЭВМ и ЦИП используется та или иная система ЛЭ, отвечающая требованиям функциональной полноты и обеспечивающая техническую реализацию достаточно сложных логических цепей, согласованность уровней входных и выходных сигналов, общность эксплуатационных свойств, типизацию функциональных схем и конструкций ЦИП и ЭВМ.

Существует большое разнообразие систем логических элементов в зависимости от типа логической схемы (диодно-транзисторная логика, транзисторно-транзисторная логика, эмиттерно-связанная логика и др.), физических принципов построения активных приборов (биполярные полевые, тоннельные), от типа информационных сигналов (потенциальные, импульсные, импульсно - потенциальные ), от способа передачи информации от одного ЛЭ к другому (синхронные, асинхронные). Однако несмотря на все это, ЛЭ характеризуется некоторыми общими свойствами и параметрами, выделяющими их в самостоятельный класс электронных схем, работающих по качественному признаку да - нет.

1 Особенности работы логических элементов

В логических схемах ЭВМ и ЦИП информация, представленная двоичными сигналами «0» и «1», много кратно преобразуясь и разветвляясь проходит последовательно по длине цепочки ЛЭ каждый из которых нагружен на n подобных ЛЭ и имеет m информационных входов (рис. 1.1.).

Для нормального функционирования таких сложных логических схем необходимо чтобы каждый ЛЭ без ошибочно выполнял свои функции при самых различных комбинациях нагрузок на входе и выходе, независимо от положения в логической цепи и длины межэлементных связей. При этом должно быть обеспечено не искаженная логическое преобразование двоичной информации, в то время как искажения формы и уровней выходных сигналов существенного значения не имеют, если эти искажения находятся в пределах зон отображения
(разброса) уровней двоичных сигналов «0» и «1» и не приводят к потери информации или сбоям в работе последующих ЛЭ.

Сложность логических схем и множества сочетаний входных сигналов и нагрузок не позволяют рассчитывать на индивидуальное согласование и регулировки ЛЭ в процессе изготовления, наладки и эксплуатации ЭВМ и ЦИП. В связи с этим для обеспечения работоспособности ЦИП и ЭВМ необходимо, чтобы
ЛЭ обладали следующими фундаментальными свойствами.

2. Совместимость входных и выходных сигналов.

В логических элементах ЦИП соединены так, чтобы выход каждого элемента работал на один или несколько входов других элементов, в том числе и на свои собственные входы. Для формального функционирование таких цепей должно быть обеспечена совместимость уровней сигналов «0» и «1» по входам и выходам, т.е. соответствующее уровни напряжений логических сигналов должны лежат в зоне отображения «0» и «1» (рис.1.2.). Только в этом случае возможно непосредственная работа одного ЛЭ на другие ЛЭ без применения специальных элементов для согласования уровней сигналов.

3. Нагрузочная способность ЛЭ.
Для построения разветвленных логических цепей и необходимо, чтобы каждый ЛЭ обладал определенной нагрузочной способностью по входу и выходу, т.е. мог работать по нескольким логическим входам и одновременно управлять несколькими входами других ЛЭ (рис.1.1.)

Нагрузочную способность ЛЭ принято выражать коэффициентом разветвления по выходу (К раз) и коэффициентом объединения по входу (К об).Под коэффициентом разветвления по выходу понимают наибольшее число входов ЛЭ, которые можно подключить к выходу данного ЛЭ не вызывая искажений формы и амплитуда сигнала ,выходящих заграницы зон отображения
«0» и»1». Коэффициент объединения по входу равен допустимому числу входов
ЛЭ. В логических схемах ЭВМ и ЦИП среднее значение коэффициентов разветвления и объединения примерно равны и составляют 2-4.

Следует отметить, что со стороны входа каждый ЛЭ представляет собой нелинейную нагрузку, характер и значение которой определяется комбинацией и значением сигналов на других входах этого же элемента и разбросан параметров схемы ЛЭ. Кроме того, в реальной логической схеме каждый ЛЭ может быть нагружен на разное число других ЛЭ и соединен с ними линиями связи различной длины и конфигурации. В результате условия работы ЛЭ в различных схемах ЭВМ могут существенно отличатся, что не должно, однако , приводит к нарушению их функционирования.
4 Квантование (формирование ) сигналов.

В логических схемах ЭВМ и ЦИП информационные сигналы проходят последовательно по длинной цепочке ЛЭ. Для нормального функционирования логических схем необходимо, чтобы сигнал, проходя через каждый ЛЭ имел некоторые стандартные амплитудные и временные параметры (амплитуды, длительность фронтов) и существенно не изменял их. Для этого требуется чтобы ЛЭ обладали определенными формирующими свойствами. Сигнал, устанавливающейся при прохождении в цепи ЛЭ, называется стандартным или асимптотическим. Понятие асимптотического сигнала было в первые введено
В.К. Левиным. [5].

Наиболее полно формирующие свойства ЛЭ определяются амплитудной передаточной характеристикой Uвых=f(Uвх) (рис.1.3).

Рассмотрим процесс квантования сигналов на примере цепочки не инвертирующих ЛЭ (рис.1.3.а). Точка А соответствует асимптотическому нижнему уровню сигнала («0»), а точка В- асимптотическому верхнему уровню сигнала («1»). Точка К разграничивает две области сигналов, с амплитудой
Uвх меньше порога квантования Uкв и с амплитудой Ud[,jkmit Гкв.

Сигнал с амплитудой UвхUкв- к верхнему уровню (точка В)
(рис1.4). Соответственно сигналы с амплитудой больше Uкв усиливаются в цепочке ЛЭ до стандартного сигнала. Таким образом, при распространении по цепочке ЛЭ входной сигнал с амплитудой ниже или выше порога квантования Uкв асимптотически приближается к одному из уровней двоичного сигнала («0» или
«1»), т.е. квантуется.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: инновационный менеджмент, форма курсовой работы, реферат традиции.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата